Question

Определить мощность, потребляемую нагревателем электрического чайника, если 2л воды закипает в нём через 5 мин. Найдите сопротивление нагревателя, если напряжение в цепи 220В. Начальная температура воды 17 град.С

Answer 1

Дано:
V = 2л = 0,002 м³
T = 5 мин = 300с
U = 220 В
t₁ = 17°C
t₂ = 100°C
c = 4200 Дж / кг * °С
р = 1000 кг / м³
Найти:
N - ?
R - ?
Решение:
Q = cm(t₂-t₁)
m = pV = 1000 * 0,002 = 2 кг
A = U²T / R
По закону сохранения энергии:
A = Q
cm(t₂-t₁) = U²T / R  ⇒ R = U²T / cm(t₂-t₁) = 220² * 300 / 4200 * 2 * 83 = 14520000 / 697200 = 20,82 Ом ≈ 21 Ом
N = U² / R = 220² / 21 = 2304,76 Вт ≈ 2305 Вт
Ответ: R = 21 Ом, N = 2305 Вт

Answer 2

Кол-ва теплоты для нагрева надо Q=c*m*∆t=4200*2*83= 697e3 Дж
Без учета потерь Q=Aэл=(U²/R)*t, R=220²*5*60/697e3= 20.8 Ом, мощность Р=697е3/300= 2324 Вт